CN201948482U - 一种电子冷暖垫 - Google Patents

Abstract

一种电子冷暖垫，它包括内置载冷液管的垫子、用于温度测控的温度传感器、半导体冷热装置、泵、水箱和水箱盖、控制器，所述半导体冷热装置包括内换热器、外换热器、换热风扇和设在内、外换热器间的半导体芯片，所述泵连接在垫子与水箱间，并在水箱、泵与垫子内的载冷液管间形成载冷液的循环回路，其特征在于：所述内换热器插入所述水箱内部且水箱与内换热器密封连接，所述隔板分别相间接合左右两侧的内换热器翅片，使得水箱内形成S形迂回连续的载冷液通路。该电子冷暖垫有输液泵、半导体冷热装置等，既能制冷、又能制热，耗电量小，成本低，还能调节温度，适用于人们对不同温度的需求。水箱的隔板可充分改善换热效果，提高效率。

Description

一种电子冷暖垫

技术领域

本实用新型涉及半导体制冷技术领域，更具体地说，涉及一种电子冷暖垫。

背景技术

电热毯是一种接触式电暖器具，它将特制的、绝缘性能达标的软索式电热元件呈盘蛇状织入或缝入毛毯里，通电时即发出热量。随着科学技术的发展，人们发现传统电热毯工作时能产生100-190毫高斯的电磁波辐射，比正常规定人们居住生活的环境电磁波辐射强度不得高于2毫高斯的标准规定超出几十倍至一百多倍，发热的同时产生较强的感应电，长时间使用严重的损害人体健康。普通的半导体冷暖水床毡是基于电热毯的种种弊端和不安全性进行的一种改进产品，其具有安全、恒温、无电磁辐射、无感应电压等诸多优点。但是目前大部分半导体冷暖水床毡的水箱设计不合理，水箱中循环用的冷水与热水混合在一起使得换热效率不高，导制其制冷或制热的效果不佳，确有进一步改进之必要。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对上述已有技术存在的不足，提供一种载冷液充分换热、制冷或制热效果显著、无电磁辐射的电子冷暖垫。

本实用新型采用的技术方案是，构造一种电子冷暖垫，它包括内置载冷液管的垫子、用于温度测控的的温度传感器、半导体冷热装置、泵、水箱和水箱盖、控制器，所述半导体冷热装置包括内换热器、外换热器、换热风扇和设在内、外换热器间的半导体芯片，所述泵连接在垫子与水箱间，并在水箱、泵与垫子内的载冷液管间形成载冷液的循环回路，所述内换热器插入所述水箱内部且水箱与内换热器密封连接，所述水箱内设有隔板，所述隔板分别相间接合左右两侧的内换热器翅片，使得水箱内形成S形迂回连续的载冷液通路。

上述的电子冷暖垫中，所述水箱包括水箱上腔和水箱下腔，所述水箱上腔和水箱下腔连通，所述S形迂回连续的载冷液通路设在水箱下腔内，所述循环水入口设在下腔内并且靠近载冷液通路的入口侧。

上述的电子冷暖垫中，所述水箱盖上设有管接头，所述管接头连接垫子内的水管的出口端，水箱内的隔板错位排列。

上述的电子冷暖垫中，所述隔板是与水箱整体注塑成型的。

上述的电子冷暖垫中，所述载冷液是水。

上述的电子冷暖垫中，所述垫子内的水管的入口端连接泵。

上述的电子冷暖垫中，所述垫子内的载冷液管是塑料软管。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型的电子冷暖垫水箱内设置的隔板使载冷液在水箱内形成一个S形的通路，使每片翅片充分参与换热，换热面积实现最大化，大大提高了系统的换热效率，从而提高了系统整体制冷效率。隔板的设置还解决了内换热器翅片过长所导制的加工难度增加、翅片自由端容易弯折的难题，使内换热器的加工工艺得到简化、质量大为提高。

2.本实用新型的电子冷暖垫内置有运输换热循环水的泵、半导体冷热装置等，既能制冷、又能制热，耗电量小，成本低，还能调节温度，适用于人们对不同温度的需求。本实用新型的电子暖床垫采用半导体芯片，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件，不需要任何制冷剂，工作时没有震动、噪音、使用寿命长，安装容易，使消费者不会因为电热毯高温而降低睡眠质量，杜绝电热毡温度过高而烫伤人体的隐患。

3.本实用新型的电子暖床垫解决传统电热毯温度不恒定、耗能、漏电风险等问题，采用水为热媒的方式替换软索式电热元件，避免了使用传统电热毯时，软索式电热元件加热所产生高强度的电磁辐射。

附图说明

图1是本实用新型的电子冷暖垫的结构剖视图(省略垫子、水箱盖和控制器)。

图2是图1的A区域的结构剖视图。

图3是本实用新型的电子冷暖垫的主视图。

图4是本实用新型的电子冷暖垫的俯视图。

附图中各标号表示的部件如下：换热风扇1、外换热器  2、半导体芯片  3、内换热器  4、载冷液  5、泵  6、水箱  7、循环水入口8、循环水出口  9、隔板  10、液位开关感应器  11、水箱上腔  71、水箱下腔72。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。

本实用新型属于半导体芯片制冷技术领域，半导体冷热装置(下简称TEC)的工作原理是半导体材料的帕尔帖效应，帕尔帖效应是指当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时，其一端吸热，一端放热的现象。TEC包括一些P型和N型对，它们通过电极连在一起，并且夹在两个陶瓷电极之间；当有电流从TEC流过时，电流产生的热量会从TEC的一侧传到另一侧，在TEC上产生″热″侧和″冷″侧，这就是TEC的加热与制冷原理。是制冷还是加热，以及制冷、加热的速率，由通过它的电流方向和大小来决定。

本实用新型的电子冷暖垫由半导体冷热装置提供热量。电子冷暖垫由内藏有塑料软管设有温度传感器的垫子，半导体冷热装置，控制器等部件构成。见图1，半导体冷热装置包括内换热器4、外换热器2、设在内、外换热器间的半导体芯片3、换热风扇1，泵6连接在垫子与水箱7之间，并在水箱7、泵6与垫子内的载冷液管(采用塑料软管)间形成水的循环回路。其中水箱两端的半导体冷热装置对称安装，换热风扇1安装在最外侧，外换热器2位于半导体芯片3与换热风扇1之间，半导体芯片3安装在外换热器2与内外热器4之间。水箱的两侧镂空，内换热器4的翅片通过镂空插入到水箱内，使水箱7内循环的水与内换热器4直接接触换热。返回水箱的水经过内换热器的翅片时热交换更加直接、迅速，提高了换热效率。在水箱与内换热器间设置密封圈(图中未示出)，载冷液5采用经济环保的水，水箱内设置有多个平行排列的隔板10，隔板10的高度与水箱的深度大制相等，隔板与水箱一体注塑成型，如图2所示，多个隔板错位排列且互相平行，相邻的两个隔板分别与左右两侧的内换热器的翅片接合，即隔板以梅花间竹的方式与插入水箱的两内换热器的翅片连接，隔板使得翅片的长度“延长”并插入相对侧换热器相邻两翅片的空间内，形成一条S形迂回的通道。因此，使得作为载冷剂的水必须流经每一片的翅片，有利于翅片的充分利用，达到节能高效的目的。

通常，塑料软管的入口端和出口端在垫子的尾部伸出，在水箱盖上设有管接头(位于图1所示的循环水入口8)，塑料软管的出口端连接水箱盖上的管接头。塑料软管的入口端连接泵6，水由水箱的循环水入口8进入，流经水箱内的S形迂回连续的载冷液通路，与内换热器4的翅片进行充分的热交换，再由泵6从循环水出口9进入电子冷暖垫的垫子内。

如图3、图4所示，水箱7由水箱上腔71和水箱下腔72构成，水箱上腔71和水箱下腔72在水箱的侧部是连通的，上下腔之间以间板相隔，循环水入口8和循环水出口9靠近水箱下腔72的底部。循环水入口8靠近水箱内的S形通路的进口侧，循环水从靠近水箱底部的循环水入口8进入水箱中，由于入口非常靠近S形通路的进口侧，从循环水入口8进入水箱的水直接进入水箱内的S形通路、与内换热器4进行充分的热交换，然后从靠近水箱底部的循环水出口9流出。而水箱上腔71的水由于离水箱内的S形通路进口侧较远、而且上下腔之间以间板相隔，因而水箱上腔71内的水基本上不参与换热循环，形成了对水箱内S形通路的液封结构，当换热循环的水有少量蒸发时，水箱上腔71内的水适时作出补充。该结构可保证电子冷暖垫内的循环水量充足而不过量，可使换热后的水温更高，使取暖效果更好。

图4示出了本实用新型的电子冷暖垫水箱下腔72的结构。水箱内上下腔之间设置间板(图中未示出)，间板下方是具体参与换热循环的S形载冷液通路(图中未示出)，在水箱的一侧再以一竖立的间板将水箱的上下腔隔离，间板设有开口12将水箱上下腔连通。在水箱内还设有液位开关感应器11。循环水入口8设在水箱下腔狭窄的区域内并靠近S形通道的入口，循环水入口8远离间板的开口12，使得水箱上腔内的水流速度极慢，可以看作基本静止、不参与循环换热，从而减少需要参与换热的循环水，使换热水温更高。

液位开关感应器11用于检测水箱的水位。同时，液位开关感应器11连接电子冷暖垫的控制器及蜂鸣器，当水箱内的循环水的水位低于液位开关感应器所限定的安全值时，液位开关感应器工作向控制器发出信号，蜂鸣器响，提醒用户向水箱加水。

在本实用新型中，TEC制冷时，热侧所产生的热量传递给与热侧接触的外换热器上，由换热风扇将热量散发出去，内换热器使循环的水温度降低，使床垫变得清凉，适合夏天使用。当冬天使用时，可将控制器调节到加热的档位，使半导体冷热装置进行发热工作，内换热器温度高于外换热器，使循环的水温度升高，使床垫变暖。使用者可以调节电子冷暖垫的温度，使用十分方便。

Claims (7)

1.一种电子冷暖垫，它包括内置有载冷液管的垫子、用于温度测控的温度传感器、半导体冷热装置、泵(6)、水箱(7)和水箱盖、控制器，所述半导体冷热装置包括内换热器(4)、外换热器(2)、换热风扇(1)和设在内、外换热器间的半导体芯片(3)，所述泵(6)连接在垫子与水箱(7)间，并在水箱(7)、泵(6)与垫子内的载冷液管间形成载冷液的循环回路，其特征在于：所述内换热器(4)插入所述水箱(7)内部且水箱(7)与内换热器(4)密封连接，所述水箱(7)内设有多个隔板(10)，所述隔板(10)分别相间接合左右两侧的内换热器翅片，使得水箱(7)内形成S形迂回连续的载冷液通路。

2.根据权利要求1所述的电子冷暖垫，其特征在于：所述水箱(7)包括水箱上腔(71)和水箱下腔(72)，所述水箱上腔(71)和水箱下腔(72)连通，所述S形迂回连续的载冷液通路设在水箱下腔(72)内，所述循环水入口(8)设在水箱下腔(72)内并且靠近载冷液通路的入口侧。

3.根据权利要求2所述的电子冷暖垫，其特征在于：所述水箱盖上设有管接头，所述管接头连接垫子内的载冷液管的出口端，所述水箱(7)内的隔板(10)错位排列。

4.根据权利要求3所述的电子冷暖垫，其特征在于：所述隔板(10)是与水箱(7)整体注塑成型的。

5.根据权利要求4所述的电子冷暖垫，其特征在于：所述载冷液是水。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的电子冷暖垫，其特征在于：所述垫子内的载冷液管的入口端连接泵(6)。

7.根据权利要求6所述的电子冷暖垫，其特征在于：所述垫子内的载冷液管是塑料软管。

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